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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Testen
von biologischen Fluiden. Mehr im einzelnen stellt die vorliegende
Erfindung eine Vorrichtung zum Testen von biologischen Fluiden bereit,
die auch diagnostische Teststreifen aufbewahrt und abgibt.
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Hintergrund
der Erfindung
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Vorrichtungen
und Verfahren zum Messen von Komponenten von biologischen Fluiden
und auch Teststreifen zur Verwendung in solchen Vorrichtungen sind
weithin bekannt. In typischer Weise werden die Teststreifen in einem
wegwerfbaren Behälter aufbewahrt,
der getrennt von der Vorrichtung ist, die die Fluidkomponente, die
interessiert, mißt.
Ein Teststreifen wird aus dem Behälter herausgenommen, eine Probe
des Fluids wird auf den Streifen gegeben, und der Streifen wird
in ein fotometrisches oder elektrochemisches Meßgerät zur Analyse der gewünschten
Komponente eingebracht. Nachdem die Analyse abgeschlossen ist, wird
der Teststreifen aus dem Meßgerät herausgenommen,
und der Teststreifen wird weggeworfen.
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Die
Einfachheit der Bedienung von mit der Hand gehaltenen Abgabevorrichtungen
und Meßgeräten für Teststreifen
ist von Bedeutung insbesondere für
solche Abgabegeräte,
die von Personen mit einer verschlechterten Koordination zwischen
Hand und Augen oder mit vermindertem Tastempfinden der Finger verwendet
werden. Beispielsweise haben Personen mit Diabetes in typischer
Weise entweder ein verschlechtertes Sehvermögen oder ein vermindertes Tastempfinden
an den Fingerspitzen oder beides. Solche Personen müssen die Teststreifen
und Meßvorrichtungen
eine Anzahl von Malen pro Tag benutzen, um ihre Blutzuckerwerte
zu testen. Allerdings weist der typische Teststreifen lediglich
einige Millimeter in der Breite und Länge auf und ist daher in der
Handhabung schwierig. Zusätzlich
sind herkömmliche
Streifen in typischer Weise in kleinen, zylindrischen Behältnissen
verpackt, wobei es schwierig ist, einen einzelnen Streifen ohne
weiteres daraus herauszunehmen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung.
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2a zeigt
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach 1,
wobei ein Element der Vorrichtung in einer offenen Position dargestellt
ist.
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2b zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Einsatzes zur Verwendung in der
Vorrichtung nach 2a.
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3 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
einer Vorrichtung innerhalb des Abgabegeräts nach 2 entlang
der Linie I-I.
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4 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
des Einsatzes nach 2b mit einem teilweisen Ausschnitt
entlang der Linie II-II, wobei ein Streifen dargestellt ist, der
in dem Einsatz gehalten ist.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Teststreifens, der in der Vorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wobei die
Ansicht entlang der Linie III-III in 4 erstellt
ist.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht der rechten Hälfte der Vorrichtung nach 1,
wobei ein Schiebeteil und ein Einsatz in einer ersten Position dargestellt
sind.
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7 zeigt
eine perspektivische Ansicht entlang der Linie IV-IV in 6.
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht mit einem teilweisen Ausschnitt, wobei
der Einsatz in der ersten Position dargestellt ist.
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9 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach 1,
wobei das Schiebeteil und der Einsatz zwischen der ersten und einer
zweiten Position dargestellt sind.
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10 zeigt
eine Ansicht entlang der Linie V-V in 9.
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11 zeigt
eine vergrößerte, perspektivische
Ansicht, die den Einsatz zwischen der ersten und der zweiten Position
zeigt.
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12 zeigt
eine perspektivische Ansicht der rechten Hälfte der Vorrichtung nach 1,
wobei das Schiebeteil und der Einsatz in der zweiten Position dargestellt
sind.
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13 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
der Vorrichtung nach 12, wobei der Einsatz in der zweiten
Position dargestellt ist.
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14 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach 1,
wobei der Federmechanismus des Schiebeteils in der ersten Position
dargestellt ist.
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15 zeigt eine perspektivische Ansicht der
Vorrichtung nach 1, wobei der Federmechanismus
und das Schiebeteil in der zweiten Position dargestellt sind.
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16 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der eine weitere Ausführungsform
der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
wobei sich das Schiebeteil und der Einsatz in einer ersten Position
befinden.
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17 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der der Einsatz und das Schiebeteil
der Vorrichtung nach 16 zwischen der ersten und einer
zweiten Position dargestellt sind.
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18 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der die Vorrichtung nach 16 mit
dem Einsatz, dem Schiebeteil und einem Streifen in der zweiten Position
dargestellt sind.
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19 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung, wobei der Einsatz und das Schiebeteil
in einer ersten Position dargestellt sind.
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20 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach 19,
wobei der Einsatz und das Schiebeteil zwischen der ersten und einer
zweiten Position dargestellt sind.
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21 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach 19,
wobei der Einsatz, das Schiebeteil und der Streifen in der zweiten
Position dargestellt sind.
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22 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung nach 1 und
einen Streifen.
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23 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung, wobei der Einsatz und das Schiebeteil
in einer ersten Position dargestellt sind.
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24 zeigt
eine auseinandergezogene Darstellung des Schiebeteilmechanismus
nach der Ausführungsform
nach 23.
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25a bis 25d sind
abgeschnittene Ansichten der Vorrichtung nach 23,
wobei die Vorwärtsbewegung
des Schiebeteilmechanismus und der zugehörigen Komponenten nach 23 dargestellt
sind, wobei sich diese ausgehend von einer ersten Position zu einer
zweiten Position vorwärtsbewegen.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung und der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
Erfindung stellt eine im wesentlichen feuchtigkeits- oder wasserdichte,
luftdichte Vorrichtung sowohl zum Abgeben von diagnostischen Teststreifen
als auch zum Testen eines biologischen Fluids, das auf den Streifen
gegeben ist, bereit. Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung
enthält eine
Anzahl von Teststreifen und wird geöffnet und ein Streifen wird
zum Testen vorwärtsbewegt,
wobei eine einzige translatorische Bewegung verwendet wird. Auf
diese Weise kann die Vorrichtung sowohl auf einfache Weise zum Abgeben
eines einzelnen diagnostischen Teststreifens verwendet werden und stellt
ein zweckmäßiges Mittel
zum Aufbewahren von Teststreifen und zum Testen von Fluiden unter
Verwendung des Streifens bereit.
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In
einer Ausführungsform
stellt die Erfindung eine Vorrichtung bereit, die umfaßt, im wesentlichen besteht
aus und besteht aus: a.) einer Abgabeeinrichtung, umfassend, im
wesentlichen bestehend aus und bestehend aus: i.) einem Gehäuse mit
einer Kammer, ii.) einem Mittel zum Halten einer Anzahl von Teststreifen
in einer im wesentlichen feuchtigkeitsgeschützten und luftdichten ersten
Position, und iii.) einem Mittel zum Öffnen der Kammer und zum Bewegen
von einem aus der Anzahl von Teststreifen in translatorischer Weise
von einer ersten Position innerhalb der Kammer zu einer zweiten
Position zumindest teilweise außerhalb
der Kammer, wobei das Öffnen
der Kammer und das Bewegen des einen Teststreifens durch eine einzige
mechanische Bewegung erzielt wird; und b.) einem Analysemittel.
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist eine Vorrichtung 21 nach
der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei diese ein Gehäuse 22 aufweist.
In bevorzugter Weise ist das Gehäuse 22 mit
einer im wesentlichen rechteckfömigen
Gestalt versehen, wie dargestellt ist, mit seitlichen Wänden 28 und 29,
vorderen und hinteren Wänden 26 und 27,
und einer Oberseite 31 und einer Unterseite 32.
Weiter bevorzugt weist das Gehäuse 22 rechte
und linke Hälften 23 und 24 auf,
die durch ein beliebiges herkömmliches
Befestigungsmittel aneinander befestigt sind, einschließlich, ohne
Beschränkung,
durch Schrauben, Verwendung von komplementären Einsätzen, Klebemittel oder ähnliches
und Kombinationen davon. Das Gehäuse 22 weist
bevorzugt eine solche Größe auf und
ist so geformt, daß es
bequem in einer Hand eines Benutzers gehalten werden kann.
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Das
Gehäuse 22 ist
mit einer Kammer 36 darin versehen, wie in 2 dargestellt
ist. Eine mittlere Wand 38 ist mit einer durch diese hindurch
verlaufenden Öffnung 40 versehen,
wie in 6, 9 und 12 dargestellt
ist.
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Die
rechte Hälfte 23 ist
mit einer Wand oder einem Element 41 versehen, durch die
bzw. das hindurch die Kammer 36 durch den Benutzer zugänglich ist.
Das Element 41 ist mit stirnseitigen bzw. unteren Segmenten 42 und 43 versehen,
die jeweils eine innere und äußere Oberfläche 44 und 46 aufweisen. Das
Element 41 ist in 1 in einer
geschlossenen Position 59 dargestellt. Das Element 41 ist
so konstruiert, daß es
von einer geschlossenen in eine geöffnete Position durch ein beliebiges
herkömmliches Mittel
bewegt werden kann. Als Beispiel und in bevorzugter Weise, wie in 2 dargestellt ist, kann das Element 41 verschieblich
bewegt werden. Als Alternative kann das Element 41 schwenkbar
an dem Gehäuse 22 befestigt
sein.
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Die
innere Oberfläche 44 des
Elements 41 ist mit einem Druckmittel 47 versehen,
wie in 3 dargestellt ist. Das Druckmittel 47 weist
ein Gehäuse 48 auf,
welches in bevorzugter Weise einteilig mit der inneren Oberfläche 44 ausgebildet
ist. Das Gehäuse 48 ist
so konfiguriert, daß es
in die rechte Hälfte 23 paßt, als
Beispiel in einer zylindrischen oder rechteckförmigen Konfiguration, und ist
mit einem hohlen Kern 49 darin versehen. Der hohle Kern 49 weist
eine solche Größe auf und
ist so geformt, daß er
ein flexibles Element 51 darin hält, wie in
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3 dargestellt
ist. Das flexible Element 51 kann ein beliebiges Element
sein, welches in der Lage ist, den Einsatz 84 gegen das
dichtende Element 97 gegen den über den Umfang verlaufenden Kragen 101 zu
halten. In bevorzugter Weise handelt es sich bei dem flexiblen Element 51 um
eine metallische Feder.
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Die
Unterseite 53 des flexiblen Elements 51 ist gegen
die innere Oberfläche 44 innerhalb
des Kerns 39 eingesetzt. Der obere Endabschnitt 52 des flexiblen
Elements 51 trägt
ein Kolbenelement 54, das mit oberen und unteren Enden 56 und 57 versehen
ist. Das untere Ende 57 ist in geeigneter Weise bemessen,
so daß es
an dem oberen Endabschnitt 52 befestigt werden kann, dadurch,
daß es
durch Reibung daran gehalten oder an diesem befestigt ist.
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Wie
in 6 dargestellt ist, ist das vordere Ende 33 des
Gehäuses 22 mit
einem Abgabeauslaß 61 versehen,
der in bevorzugter Weise in Querrichtung in einem geeigneten Abstand
unterhalb der Oberseite 31 angeordnet ist, um zu ermöglichen,
daß die
Oberseite des Einsatzes 84 innerhalb des Gehäuses 22 paßt, wie
als Beispiel in 7 dargestellt ist. Der Schlitz 61 weist
eine solche Größe auf,
daß er
einen herkömmlichen
diagnostischen Teststreifen aufnehmen kann, wie etwa einen Streifen 62,
wie er in 4 und 5 dargestellt
ist. Die Oberseite 31 des Gehäuses 22 ist außerdem mit
einem Schiebeschlitz 63 versehen, der in 1 und 2 dargestellt ist und der in bevorzugter
Weise dadurch ausgebildet ist, daß die linke Hälfte 24 mit
einem schmalen ausgeschnittenen Segment 64 versehen ist,
das einen Ausschnitt bildet.
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Wie
in 6 dargestellt ist, wird der obere Abschnitt der
mittleren Wand 38 der rechten Hälfte 23 durch eine
flache Bahn oder Nut 66 geschnitten, die in Querrichtung über die
Länge der
mittleren Wand 38 verläuft,
mit Ausnahme von deren Durchquerung der Öffnung 40. In bevorzugter
Weise verläuft
die Nut 66 nicht über
die gesamte Länge
der Wand, sondern endet so, daß der
Schlitz an der vorderen und hinteren Wand 33 und 34 geschlossen
ist, und daß die
Innenseite der Abgabevorrichtung nicht zur Umgebung hin freiliegt.
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Das
Gehäuse 22 zeigt
ein Schiebeteil 71, welches dazu bestimmt ist, sich entlang
des Schiebeschlitzes 63 zu bewegen bzw. zu verschieben.
Das Schiebeteil 71 weist einen Ansatzabschnitt 72 auf, der
eine solche Größe aufweist
und so geformt ist, daß er
mit einem Finger einer Bedienungsperson, die die Vorrichtung 21 benutzt,
erfaßt
und betätigt
werden kann, wie nachfolgend noch beschrieben wird. In bevorzugter
Weise ist der obere Ansatz 72 in bekannter Weise gerändelt, um
die Erfassung durch den Finger eines Benutzers zu optimieren.
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Wie
in 6 und 7 dargestellt ist, ist das Schiebeteil 71 mit
einem Zungenabschnitt 73 versehen, der in bevorzugter Weise
einteilig mit dem Ansatz 72 ausgebildet ist und sich von
der Unterseite des Ansatzes 72 im wesentlichen unter einem
rechten Winkel erstreckt. Die Zunge 73 weist eine solche Größe auf und
ist so geformt, daß dann,
wenn die Unterseite des Ansatzes 73 verschieblich auf der Oberseite 31 angeordnet
ist, sich die Zunge 73 nach unten durch den Schiebeschlitz 63 hindurch
erstreckt. Die Zunge 73 weist eine geeignete Länge auf,
so daß sie
sich nach unten näherungsweise
bis zu der unteren Grenze der Bahn 66 erstreckt, aber nicht
darunter. Die Breite der Zunge 73 bestimmt den Bereich,
innerhalb dessen das Schiebeteil 71 entlang des oberen
Abschnitts 31 bewegt werden kann, und weist eine geringere
Breite auf als die Länge
des Schiebeschlitzes 63.
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Einteilig
mit der Zunge 73 ausgebildet oder an dieser befestigt ist
ein Nockenteil 76 eines Nockenmittels 74, wie
in 6 und 7 dargestellt ist. Das Nockenteil 76 ist
in bevorzugter Weise rechteckförmig
gestaltet und weist eine solche Größe auf, daß es mit der Bahn 66 zusammenwirkt,
indem es verschieblich und im wesentlichen bündig in dieser angeordnet ist.
Die Länge
des Nockenteil 76 ist in geeigneter Weise größer als
die Länge
der Öffnung 40 in
der mittleren Wand 38 der rechten Hälfte 23.
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Wie
in 14 und 15 dargestellt
ist, ist das Schiebeteil 71 mit dem Mittel zum Drücken 77 gekoppelt,
wobei dieses Mittel dazu dient, das Schiebeteil 71 nach
hinten entlang des Schlitzes 73 zu drücken. Das Druckmittel 77 kann
ein beliebiges geeignetes Element sein, wie etwa eine metallische
Feder 78, wie dargestellt ist, und ist mit vorderen und
hinteren Endabschnitten 79 und 81 versehen. Der
vordere Endabschnitt 79 der Feder 78 ist an der Unterseite
des Oberteils 31 befestigt, wobei der hintere Endabschnitt 81 an
dem hinteren Abschnitt des Nockenteils 76 gehalten ist.
Das Nockenteil 76 ist mit einer hinteren Verlängerung 82 versehen,
an die der hintere Endabschnitt 81 gekoppelt sein kann.
Ein Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet erkennt, daß in alternativer
Weise die Feder 78 an einem beliebigen anderen geeigneten
Teil des Schiebeteils 71 befestigt sein kann, wie etwa
an der Zunge 73.
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Die
Abgabevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls
mit einem Mittel zum Halten einer Anzahl von herkömmlichen
diagnostischen Teststreifen in einer im wesentlichen wasser- oder feuchtigkeitsgeschützten und
luftdichten ersten Position innerhalb der Kammer 36 versehen.
Das Haltemittel 83, das in 7 und 10 dargestellt
ist, weist darin einen Einsatz oder eine Patrone oder Kassette 84 auf,
die eine Umhüllung
oder ein Gehäuse 86 aufweist.
Das Gehäuse 86 weist
obere und untere Ende 87 und 88 sowie rechte und
linke Stirnseiten 89 und 91 auf, sowie eine Öffnung 92 durch
den obersten Teil des oberen Endes 87 hindurch.
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Die Öffnung 92 geht
in eine innenliegende Kammer oder Abteilung 93 des Einsatzes,
die sich von dem oberen Ende 87 zu dem unteren Ende 88 erstreckt.
Das untere Ende 88 ist geschlossen, wie am besten anhand
von 4 ersichtlich ist. Die Kammer 93 des
Einsatzes weist eine solche Größe auf und
ist so geformt, daß sie
eine Anzahl von diagnostischen Teststreifen 62 aufnehmen
kann, und weist in bevorzugter Weise einen rechteckigen Querschnitt auf.
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Das
Gehäuse 86 ist
herausnehmbar innerhalb der Kammer 36 angeordnet, wobei
die vorderen und hinteren Stirnseiten oder Wände 94 und 96 des Einsatzes 84 zu
den vorderen und hinteren Wänden 28 und 29 des
Gehäuses 22 weisen,
wie in 6 dargestellt ist. In dieser Beziehung ist das
Gehäuse 86 in
bevorzugter Weise im wesentlichen rechteckig im Querschnitt und
erstreckt sich gemeinsam mit der Kammer 93 des Einsatzes
entlang einer longitudinalen Achse von der vorderen zu der hinteren
Stirnwand 94 bzw. 96. Außerdem ist die Querschnittslänge des
Gehäuse 86 in
bevorzugter Weise geringer als die Breite des Fensters 40.
In 7 und 10 ist ein Dichtteil 97 dargestellt,
welches einen halbkreisförmigen
Querschnitt aufweist und an dem oberen Ende oder dem Rand 87 des
Gehäuses 86 in
einer beliebigen zweckmäßigen Weise
gehalten und befestigt ist, beispielsweise dadurch, daß es darauf angeklebt
ist.
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Das
obere Ende 87 des Gehäuses 86 ist ebenfalls
mit rechten und linken Streifenführungsschienen 98 versehen.
Jede der Schienen 98 ist mit aufrechtstehenden und quer
verlaufenden Schenkeln 99 und 100 versehen. Der
aufrechtstehende Schenkel 99 der Schiene 98 ist
in bevorzugter Weise einteilig mit der rechten und linken Stirnfläche 89 und 91 ausgebildet
und ist eine Verlängerung
mit geteilter Dicke davon. In dieser Hinsicht ist der obere Schenkel 99 ausgehend
von dem Dichtteil 97 eingelassen, so daß die innere Oberfläche des
oberen Schenkels 99 durch die innere Oberfläche der
rechten und linken Stirnseiten 89 und 91 festgelegt
ist, wie in 4 dargestellt ist. In bevorzugter
Weise erstreckt sich der querverlaufende Schenkel 100 nach
innen in Richtung auf die Kammer 93 des Einsatzes. Der
Abstand zwischen der Unterseite des querverlaufenden Schenkels 100 und
der Oberseite des Dichtteils 97 ist größer als die Dicke des Streifens 62,
aber kleiner als das doppelte der Dicke des Streifens 62.
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Das
Haltemittel 83 weist ferner eine Dichtfläche auf,
die einen sich nach innen erstreckenden, über den Umfang verlaufenden
Kragen 101 aufweist, der von der inneren Fläche des
Oberteils 31 des Gehäuses 22 getragen
ist und in bevorzugter Weise mit dieser einteilig ausgebildet ist.
Wenn der Einsatz 84 innerhalb der Kammer 36 angeordnet
ist, liegt das Dichtteil 97 gegen den Kragen 101 aufgrund
der Wirkung des Kolbens 54 an, der nach oben auf die Unterseite
des Einsatzes 84 wirkt, wie nachfolgend noch beschrieben
wird. Auf diese Weise weist der Kragen 101 im wesentlichen
die gleiche Breite wie das Dichtteil 97 auf und erstreckt
sich von dem obersten Abschnitt der inneren Seite des Oberteils 31 über einen Abstand
nach unten, der zumindest der Länge
des aufrechtstehenden Schenkels 99 der Führungsschiene 98 entspricht,
wie in 7 und 10 dargestellt ist.
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Der
Einsatz 84 umfaßt
ein Mittel, um die Anzahl von diagnostischen Teststreifen 62,
die darin gehalten sind, in Richtung auf die Öffnung 92 vorzuspannen.
Eine wahlweise vorgesehene, allerdings bevorzugt vorhandene Tragplatte 102,
die obere und untere Oberflächen 103 und 104 und
Abmessungen aufweist, die in der Nähe von denen eines Streifens 62 liegen,
ist in der Kammer 93 des Einsatzes angeordnet. Ein Federmittel,
bei dem es sich um eine ebene Feder 106 handeln kann, wie
sie in 7 dargestellt ist und die obere und untere Endabschnitte 107 und 108 aufweist,
ist innerhalb der Kammer 93 gehalten. In bevorzugter Weise
ist das Federmittel 106 Z-förmig ausgebildet, wobei ein
unterer Endabschnitt 108 an der Innenseite des unteren
Endes 88 des Gehäuses 86 gehalten
ist, innerhalb der Kammer 93, wobei der obere Endabschnitt 107 in
herkömmlicher Weise
an der Unterseite 104 der Tragplatte 102 befestigt
ist. Wenn ein Stapel von Teststreifen 62 innerhalb der
Kammer 93 des Einsatzes gehalten ist, liegt der Stapel
auf der oberen Oberfläche 103 auf,
so daß sie
nach oben durch das Federmittel 106 in Richtung auf die Öffnung 92 vorgespannt
werden, wobei der oberste Streifen 62 gegen die Unterseite
des querverlaufenden Schenkels 100 anliegt, wie in 4 dargestellt
ist.
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Wie
außerdem
in 4 dargestellt ist, trägt die linke Seite 91 des
Einsatzes 84 einen Nockenfolgerand 109, der in
bevorzugter Weise einteilig damit ausgebildet ist. Der Rand 109 ist
ein erweiterter Abschnitt des linken Teils der linken Fläche 91 und
ist mit querverlaufenden oder geneigten Schenkeln oder Segmenten 111 und 112 versehen,
sowie mit vorderen und hinteren aufrechtstehenden Segmenten 113 und 114.
Das oberste der vorderen aufrechtstehenden Segmente 113 trifft
auf das vordere Ende des querverlaufenden Schenkels 111 und
geht in diesen über.
Der querverlaufende Schenkel 111 erstreckt sich nach hinten
und trifft auf das vordere Ende des Schenkels 112 und geht
in diesen über.
Der Schenkel 112 erstreckt sich hinten und ist über eine
geeignete Entfernung nach unten geneigt, woraufhin der geneigte
Schenkel 112 auf das oberste der hinteren aufrechtstehenden
Segmente 114 trifft und in dieses übergeht. Der Einsatz 84 weist
eine solche Größe auf und
ist so geformt, daß dann,
wenn er sich innerhalb der Kammer 36 befindet und sich
die Feder 51 des Druckmittels 47 in der vollständig niedergedrückten Konfiguration
befindet, der querverlaufende Schenkel 111 unten ausgerichtet
ist und sich in Kontakt mit dem unteren Rand des Nockenteils 76 befindet,
zur Funktion, wie sie nachfolgend beschrieben und in 12 dargestellt
ist.
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Ein
Mittel zum Zusammenwirken mit dem sich bewegenden Streifen 62 während der
Funktion der Vorrichtung 21 ist mit dem Schiebeteil 71 und dem
Nockenmittel 74 gekoppelt. Ein Streifenschiebeteil 116 ist
in herkömmlicher
Weise an der Seite des Nockenteils 76 gehalten, die zu
der Wand 26 weist, dadurch, daß ein Schlitz, der nicht dargestellt
ist, in der Bahn 66 vorgesehen ist, durch den sich das Schiebeteil 116 in
Richtung auf die rechte Wand 26 des Gehäuses 22 erstreckt.
Das Schiebeteil 116 weist in bevorzugter Weise eine Form
nach Art eines I-Trägers
auf. Der vordere Endabschnitt 117 des Schubteils 116 ist
mit zumindest zwei Gabelzinken 119 versehen, die sich in
Längsrichtung
von diesem erstrecken, wie in 22 dargestellt
ist.
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Die
Vorrichtung 21 weist zusätzlich ein Analysemittel zum
Analysieren von biologischem Fluid auf, das auf den Streifen 62 gegeben
ist, wobei dieses Analysemittel in bevorzugter Weise hauptsächlich in
der linken Hälfte 24 angeordnet
ist. In bevorzugter Weise handelt es sich bei dem Analysemittel um
ein beliebiges herkömmliches
elektrochemisches Mittel, welches zum Analysieren eines Fluids verwendbar
ist. Die linke Wand 27 enthält bevorzugt ein Mittel zur
Stromversorgung des Analysemittels und auch eine nicht dargestellte
digitale Anzeige zum Anzeigen der Ergebnisse von Messungen, die
während der
Funktion der Vorrichtung ausgeführt
worden sind. In einem bevorzugten Beispiel sind Arbeits- und Referenzelektroden 122 in
einer geeigneten Weise innerhalb des Gehäuses 22 vor dem Einsatz 84 angebracht,
so daß dann,
wenn der Einsatz 84 in der Kammer 36 angeordnet
ist und das Federmittel 51 vollständig zusammengedrückt ist,
zumindest ein Teil des Kontaktsegments 126 koaxial mit
den Teststreifenelektroden des obersten Streifens 62 ausgerichtet ist,
der in der Kammer 93 des Einsatzes angeordnet ist, zur
Kopplung mit diesem während
eines Betriebsvorgangs, wie in 4, 5 und 13 dargestellt ist.
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Um
die Vorrichtung 21 in Betrieb zu setzen, wird ein Einsatz 84,
wie in 2b dargestellt ist, aus einer
wegwerfbaren, luft- und flüssigkeitsdichten
Umhüllung,
die nicht dargestellt ist, herausgenommen. Der Benutzer erhält Zugang
zu der Kammer 36 der Vorrichtung 21 durch das
Türelement 41.
In der Ausführungsform,
die in 2 dargestellt ist, wird die
Tür 41 nach
unten in die vollständig
geöffnete
Konfiguration 60 bewegt, der Einsatz 84 wird dann
in die Kammer 36 eingelegt, und die Tür 41 wird unter Verwendung
von zusammenpassenden Mitteln 58 nach oben in die vollständig geschlossene
Position 59 bewegt, die in 1 dargestellt
ist. Während
des Schließens
der Tür 41,
wenn die Oberseite des Kolbens 56 in Kontakt mit dem unteren
Ende 88 des Einsatzes 84 kommt und in bezug dazu
mehr und mehr nach oben gerichtet wird, widersteht die Feder 51 einem
Zusammendrücken,
wodurch seinerseits der Einsatz 84 nach oben gedrückt wird,
bis, wenn die Tür 41 vollständig geschlossen
ist, das Dichtteil 97 des Gehäuses 86 des Einsatzes
fest gegen den Kragen 101 der inneren Fläche des
Oberteils 31 des Gehäuses 22 anliegt.
In dieser Konfiguration ist das obere Ende 87 des Einsatzes 84,
welches die Führungsschienen 98 trägt, innerhalb
einer im wesentlichen luftdichten und flüssigkeitsdichten Umgebung innerhalb
der Kammer 36 angeordnet, was auch für die Öffnung 92 des Einsatzes 84 gilt,
und der oberste Streifen 62 ist in einer ersten Position 127 eingeschlossen,
die in 4 dargestellt ist.
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Sobald
der Einsatz 84 eingelegt ist, kann der Benutzer die Teststreifen
dazu verwenden, um ein biologisches Fluid zu analysieren. In bevorzugter
Weise wird in einem anfänglichen
Schritt zum Durchführen
der Analyse eine Probe des Fluids erhalten, wie beispielsweise eine
kleine Menge von Blut unter Verwendung einer herkömmlichen
Stechvorrichtung. Damit die Probe analysiert werden kann, muß der Streifen 62 zugänglich gemacht
werden, so daß die Probe
auf diesen aufgebracht werden kann. Während er die Vorrichtung 21 erfaßt hält, setzt
der Benutzer einen Finger ein, um die gerändelte Oberseite des Ansatzes 72 zu
erfassen, um das Schiebeteil 71 vorwärts entlang des Schiebeschlitzes 63 zu
bewegen. Während
der Vorwärtsbewegung
des Schiebeteils 71 bewegen sich das Nockenteil 76,
die hintere Verlängerung 82 und
das Schiebeteil 116 alle gemeinsam mit der Zunge 73,
die mit dem Schiebeteil 71 gekoppelt ist, nach vorn.
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Eine
Vorwärtsbewegung
entlang der Bahn 66 veranlaßt den unteren vorderen Rand
des Nockenteils 76 dazu, anfänglich gegen den geneigten Schenkel 112 des
Folgerands 109 zu stoßen,
der von der linken Seite 91 des Einsatzes 84 getragen
wird, wie in 6 und 7 dargestellt
ist. Eine weitere vorwärts
gerichtete Bewegung des Nockenteils 76 entlang des geneigten
Schenkels 112 veranlaßt
das Zusammendrücken
der Feder 51 innerhalb des Gehäuses 48. Eine nach
unten gerichtete Bewegung des Einsatzes 84 bricht außerdem die
wasser- und feuchtigkeitswiderstehende Dichtung durch Entkoppeln
des Dichtteils 97 und des Kragens 101, wie in 9 und 10 dargestellt
ist. Eine weitere vorwärts
gerichtete Bewegung veranlaßt
den unteren Rand des Nockenteils 76 dazu, mit dem quer
verlaufenden Schenkel 111 des Folgerands 109 zusammenzuwirken
und auf diesen aufzulaufen, wie in 9 dargestellt
ist, so daß der
Einsatz 84 in der abgesenkten oder nicht abgedichteten
Position gehalten wird, wie in 10 dargestellt
ist.
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Gleichzeitig
mit der Vorwärtsbewegung
des Schiebeteils 71 bewegt sich das Schubteil 116 nach vorn,
bis, wenn es sich dem hinteren Ende 96 des Einsatzes 84 nähert, die
Gabelzinken 119, die davon getragen sind, mit den aufrecht
stehenden Schenkeln 100 und 99 der Streifenführungsschienen 98 zusammenwirken
und auf diese Weise den hinteren Rand des obersten Streifens 62 erfassen,
der in dem Einsatz 84 gehalten ist, wie in 8, 11 und 22 dargestellt
ist. Eine fortgesetzte Vorwärtsbewegung
des Schiebeteils 71 veranlaßt den Streifen 62 dazu,
aus dem Einsatz 84 ausgestoßen zu werden und eine zweite
Position 128 einzunehmen, die in 12 und 13 dargestellt
ist, wobei der hintere Endabschnitt davon vollständig vor dem vorderen Ende
des Einsatzes 84 und frei davon angeordnet ist. In dieser
zweiten oder Testposition 128 steht jedes Kontaktsegment 126 der
Elektrode 122 des Meßgeräts 121 mit
Arbeits- und Bezugselektroden 123 und 124 an dem
hinteren Endabschnitt des Streifens 62 in Kontakt, wie
in 13 dargestellt ist.
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Nachdem
der Streifen 62 in die zweite Position 128 vorwärts bewegt
worden ist, läßt der Benutzer
den Fingeransatz 72 los, woraufhin die Feder 78, die
mit dem hinteren Endabschnitt 81 des Nockenteils 76 gekoppelt
ist, das Nockenteil 76, das Schiebeteil 71 und
den Fingeransatz 72 nach hinten drückt. Wenn sich das Nockenteil 76 nach
hinten verlagert, zunächst
entlang des quer verlaufenden Schenkels 111 und anschließend entlang
des geneigten Schenkels 112 des Rands 109, kommt
der Kolben 54 frei, um den Einsatz 84 nach oben
zu drücken,
so daß das
Dichtteil 97 und der Kragen 101 erneut gekoppelt
werden, um die feuchtigkeitsbeständige
Dichtung zu bilden.
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Ein
Tropfen des Fluids, das analysiert werden soll, beispielsweise Blut,
wird auf einen Ablagebereich 129 des Streifens 62 plaziert.
Alternativ, und in bevorzugter Weise, wird das Meßgerät mit einem Streifen,
der aus diesem vorsteht, wie in 12 dargestellt
ist, in Kontakt mit dem Blut gebracht. Die Probe des Bluts saugt
sich dochtartig in Richtung auf die Zone auf dem Streifen, in der
das Fluid mit einem Reagenzmittel auf dem Streifen in Kontakt kommt.
In dem Fall einer Analyse von Blut auf Zuckerspiegel enthält das Reagenzmittel
des Streifens ein Enzym zum Oxidieren von Glukose, der ohne Beschränkung Glukoseoxidasedehydrogenase
enthält,
und einem Redoxmediator, enthaltend ohne Beschränkung Ferri- oder Ferrozyanid.
Wenn das Blutplasma mit dem Reagenzmittel in Kontakt gebracht wird,
führt dies
zu einer Reaktion, bei der die Glukose oxidiert wird und der Mediator
reduziert wird. Eine elektrische Potentialdifferenz wird dann zwischen
den Elektroden 123 und 124 des Streifens aufgebracht,
und der daraus resultierende Strom wird gemessen. Der Glukosespiegel,
der auf diese Weise gemessen wird, wird typischerweise über eine
LED-Anzeige angezeigt, die sich bei der Vorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung entweder auf der vorderen oder auf der hinteren Wand 26 bzw. 27 befinden
kann.
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Nachdem
ein Testvorgang abgeschlossen ist, kann der Teststreifen physikalisch
von dem Benutzer aus der Vorrichtung 21 entfernt werden.
Alternativ und in bevorzugter Weise kann ein Mittel zum Ausstoßen des
Streifens vorgesehen sein. Als Beispiel kann ein Mittel vorgesehen
sein, durch das eine nach vorn oder nach hinten gerichtete Bewegung
des Schiebeteils den Streifen vollständig aus der Vorrichtung 21 ausstößt.
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Eine
alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 16 bis 18 dargestellt,
in denen eine Vorrichtung 131 dargestellt ist, wobei sich
diese Vorrichtung von der Vorrichtung 21 in dem Schiebe-
und Schubteilmechanismus, der verwendet wird, unterscheidet.
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Die
Vorrichtung 131 ist dahingehend vorteilhaft, daß sie eine
längere
Bewegung des Streifens bei der gleichen Eingangsbewegung im Vergleich
mit der Vorrichtung 21 bereitstellt. Dies ermöglicht die Verwendung
von längeren
Teststreifen, die dazu gebracht werden können, weiter aus dem Meßgerät vorzustehen,
was es für
die Bedienungsperson erleichtert, den Streifen in Kontakt mit der
Probe zu bringen. Wie allerdings aus der folgenden Beschreibung
offensichtlich wird, sind die Schiebe- und Schubmechanismen der
Vorrichtung 131 komplizierter als die bei 21.
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Die
Vorrichtung 131 ist mit einer Zahnstangenschiene oder Zahnstange 132 versehen,
die entweder einteilig angeformt ist oder von der linken Seite der
mittleren Wand 38 getragen ist und mit dieser in einer
beliebigen zweckmäßigen Weise
verbunden ist. Die Zahnstange 132 ist bevorzugt von rechteckiger Form
und erstreckt sich horizontal entlang einer Längsachse, wobei das vordere
Ende um einen geeigneten Abstand hinter der vorderen Wand 28 angeordnet
ist. Der obere Rand 133 der Zahnstange 132 ist
mit Zähnen 134 versehen,
die sich über
deren Länge
erstrecken, wie in 16 dargestellt ist.
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Anstelle
des Nockenteils 76 ist ein Zahnrad 136 von der
Zunge 73 des Schiebeteils 71 gehalten und drehbar
mit dieser gekoppelt. Das Zahnrad 136 weist eine Dicke
auf, die näherungsweise
gleich der der Zahnstange 132 ist, so daß es mit
der Zahnstange 132 in Eingriff steht oder kämmt. Zusätzlich ist
ein zweites Nockenrad 137 von der Zunge 73 vor
dem Zahnrad 36 gehalten und drehbar mit dieser gekoppelt.
Das Nockenrad 137 weist keine Zähne auf und hat eine Dicke,
die näherungsweise
der Breite des Nockenfolgerands 109 entspricht.
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Ein
Schubteil 116 ist an seiner Unterseite mit Zähnen 138 versehen.
Die Zähne 138 stehen
auch mit dem Zahnrad 136 in Eingriff, so daß eine Bewegung
des Schiebeteils 71 das Zahnrad 136 dazu veranlaßt, sich
entlang der Zahnstange 132 zu bewegen, was eine translatorische
Bewegung des Schubteils 116 in der gleichen Richtung und
mit der doppelten Geschwindigkeit wie das Schiebeteil 71 zur
Folge hat.
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Die
Arbeitsweise der Vorrichtung 131 kann nun im Zusammenhang
mit 16 bis 18 beschrieben
werden. Wenn der Ansatz 72 und die Zunge 73 in
einer vorwärtsweisenden
Richtung vorwärts bewegt
werden, dreht sich das Zahnrad 136 auf der Zunge 73 in
der gleichen Richtung, geführt
von der Zahnstange 132, mit der es in Eingriff verbleibt.
Während
der Vorwärtsbewegung
entlang der Zahnstange 132 wird die Drehung des Zahnrads 136 durch
die Zähne 138 an
das Schubteil 116 übertragen.
Als Ergebnis davon bewegt sich das Schubteil 116 translatorisch
mit der doppelten Geschwindigkeit des Schiebeteils 71 vorwärts. Bei
fortgesetzter Vorwärtsbewegung
des Schiebeteils 71 kommt das Nockenrad 137 mit
dem geneigten Schenkel 112 des Nockenfolgerands 109 in
Kontakt und veranlaßt
den Einsatz 84 dazu, nach unten gedrückt zu werden. Der übrige Teil der
Funktionsweise der Vorrichtung 131 ist so, wie es in Zusammenhang
mit der Vorrichtung 21 beschrieben worden ist.
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Eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist als Vorrichtung 141 in 19 bis 21 dargestellt.
In dieser Ausführungsform
ist ein Nockenrad 137 koaxial mit einem Zahnrad 136 angebracht.
Anstatt daß das
Zahnrad 136 unmittelbar mit dem Schubteil 116 in
Eingriff steht, weist in dieser Ausführungsform das Nockenrad 137 einen
Arm 143 auf, der schwenkbar mit einem Verbindungsglied 142 gekoppelt
ist, welches seinerseits schwenkbar mit dem Schubteil 116 gekoppelt
ist. Der Arm 143 und das Verbindungsglied 142 sind
so konfiguriert, daß sie
eine Größe und Form
aufweisen, so daß ähnlich wie
bei der Vorrichtung 131 für eine bestimmte translatorische
Bewegung des Schiebeteils 71 das Schubteil 116 mit
einer größeren translatorischen
Bewegung versehen wird.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 23 bis 25 dargestellt, wobei sich diese Ausführungsform
in dem verwendeten Schubteil von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
unterscheidet. Diese Ausführungsform
ist dahingehend vorteilhaft, daß sie
eine längere Streifenbewegung
für die
gleiche Eingangsbewegung bereitstellt, im Vergleich mit der Vorrichtung 21, und
auch die translatorische Bewegung des Schubteil vergrößert. Dies
ermöglicht,
daß die
Größe der Vorrichtung
verringert wird, während
die Einfachheit der Anwendung verbessert wird, insbesondere für Benutzer
mit einem beeinträchtigten
Nutzungsvermögen
ihrer Hand.
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In 23 ist
eine Vorrichtung 200 dargestellt, mit einem Schiebeteil 71 und
einer Zahnstange 132, wie vorstehend beschrieben worden
ist. So wie bei der Ausführungsform
nach 19 bis 21 ist ein
Nockenrad 137, das keine Zähne aufweist, koaxial mit einem
Zahnrad 136 angebracht, und das Nockenrad 137 weist
einen Arm 208 auf. Allerdings ist der Arm 208 mit
dem Schubteil 206 durch einen Stift 201 gekoppelt.
Der Stift 201 ist um einen Abstand von dem Mittelpunkt
des Nockenrads 137 beabstandet, so daß sich der Stift 201 auf
eine zykloidale Weise bewegt, wenn das nicht mit Zähnen versehene Nockenrad 137 durch
eine Vorwärtsbewegung
des Schiebeteils 71 drehend nach vorn bewegt wird.
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Wie
in 23 dargestellt ist, ist das Schubteil 206 der
inneren Oberfläche
des Oberteils 31 zugeordnet und ist mehr im einzelnen verschieblich
mit einer Schubteilschiene 210 gekoppelt, die in 23 gestrichelt
dargestellt ist und in 24 vergrößert gezeichnet ist, wobei
die Schubteilschiene 210 der inneren Oberfläche des
Oberteils 31 zugeordnet ist. Die Schubteilschiene 210 weist
eine größere Länge auf
als die Länge
des Schlitzes 63 und hat in typischer Weise eine Länge, die
im etwa das Doppelte oder mehr größer ist als die Länge des
Schlitzes 63, so daß sich
das Schubteil 206 um eine größere Entfernung bewegt als
das Schiebeteil 71.
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24 zeigt
eine auseinandergezogene Darstellung des Schubteils 206 und
der Schubteilschiene 210. Wie dargestellt ist, weist die
Schubteilschiene 210 einen oberen Abschnitt 209 und
einen unteren Abschnitt 211 auf, mit Schienen oder Leisten 220,
die dazwischen angeordnet sind, zum Zusammenwirken mit dem Schubteil 206,
wobei der obere Abschnitt 210 der inneren Oberfläche des
Oberteils 31 zugeordnet ist. Der obere Abschnitt 210 kann
der inneren Oberfläche
des Oberteils 31 durch irgendein geeignetes herkömmliches
Mittel zugeordnet sein, wobei ohne Beschränkung geeignete chemische, physikalische
und mechanische Mittel eingeschlossen sind. Die Leisten 220 der
Schubteilschiene 210 sind ihrerseits dem Schubteil 206 auf
eine solche Weise zugeordnet, daß sich das Schubteil 206 entlang
der Leisten 220 verschiebt, wenn das Schiebeteil 71 nach
vorn bewegt wird, wie mehr im einzelnen nachfolgend beschrieben
wird.
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Wie
in 24 dargestellt ist, weist das Schubteil 206 einen
oberen Abschnitt 212 auf, der eine Nut 213 und
Schienen oder Ränder 214 aufweist.
Der obere Abschnitt 212 ist so konfiguriert, daß er verschieblich
mit der Schubteilschiene 210 und mehr im einzelnen mit
den Leisten 220 zusammenwirkt, wie vorstehend beschrieben
ist. Der untere Abschnitt 216 des Schubteils 206 weist
einen Schlitz 215 auf, entlang dessen ein Stift 210 des
Zahnrads oder Nockenrads 137 sich verschieblich verlagert, wenn
das Schiebeteil 71 nach vorn bewegt wird. Die verschiebliche
Bewegung veranlaßt
das Schubteil 206 dazu, translatorisch bewegt zu werden.
Der vordere untere Rand 217 des Schubteils 206 ist
so konfiguriert, daß er
mit dem hinteren Rand eines obersten Streifens 62 zusammenwirkt,
der in dem Einsatz 84 gehalten ist.
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Unter
Bezugnahme auf 25a bis 25d ist
die relative Positionierung von Bereichen der Vorrichtung 200 dargestellt,
wenn das Schiebeteil 71 nach vorn bewegt wird. Der Einsatz 84,
der in 2b dargestellt ist, ist innerhalb
der Vorrichtung 200 eingesetzt. Sobald der Einsatz 84 eingesetzt
ist, erfaßt der
Benutzer die Vorrichtung 200 und erfaßt mit einem Finger das Schiebeteil 71 und
schiebt es nach vorn. Bevor das Schiebeteil 71 nach vorn
bewegt wird, ist das nicht mit Zähnen
versehene Nockenrad 137 so positioniert, daß der Stift 201 mit
dem untersten Bereich des Schlitzes 215 des Schubteils 296 in Eingriff
steht, wie in 23 und 25a dargestellt ist.
Wenn das Schiebeteil 71 nach vorn bewegt wird und das gekoppelte
Zahnrad 136 drehend entlang der Zahnstange 132 nach
vorn bewegt wird, wie in 25b dargestellt
ist, wird auch das nicht mit Zähnen
versehene Nockenrad 137 drehend nach vorn bewegt. Die drehende
Vorwärtsbewegung
des Nockenrades 137 bewegt den Stift 201 verschieblich nach
oben entlang des Schlitzes 215 oder in der Richtung des
Pfeils 230, wodurch dieser das Schubteil 205 translatorisch
nach vorn bewegt. Aufgrund der zykloidalen Bewegung des Stifts 201 wird
das Schubteil 205 anfangs relativ langsam nach vorn bewegt,
bis der Stift 201 um etwa 45° relativ zu der ersten Position
und wie in 25b dargestellt ist nach vorn
gedreht worden ist. An dieser Position wird das nicht mit Zähnen versehene
Nockenrad 137 dazu veranlaßt, mit dem geneigten Schenkel 112 in
Kontakt zu kommen, wodurch der Einsatz 84 dazu veranlaßt wird,
nach unten gedrückt
zu werden, wie weiter oben in bezug auf die Vorrichtungen 131 und 141 beschrieben
worden ist.
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Wenn
sich das Schubteil 206 weiterhin translatorisch über die
um 45° abgewinkelte
Position hinaus nach vorn bewegt, wie in 25c und 25d dargestellt ist, wird die Geschwindigkeit
der translatorischen Bewegung des Schubteils 206 relativ
zu der Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung vor dem Zeitpunkt,
zu dem die 45°-Position
des Stifts 201 erreicht worden ist, vergrößert. Sobald
der Einsatz 84 durch das nicht mit Zähnen versehene Nockenrad 137 nach
unten gedrückt
ist, bewegt eine fortgesetzte Vorwärtsbewegung des nicht mit Zähnen versehenen Nockenrads 137 das
Schubteil 206 translatorisch schneller als es vorher bewegt
worden ist. Eine fortgesetzte Vorwärtsbewegung des Schiebeteils 71 und somit
des nicht mit Zähnen
versehenen Nockenrads 137 und des Schubteils 206 veranlaßt den vorderen unteren
Rand 217 des Schubteils 206 dazu, mit dem hinteren
Rand eines obersten Streifens 62, der in dem Einsatz 84 gehalten
ist, in Eingriff zu kommen. Eine weiter fortgesetzte Vorwärtsbewegung
veranlaßt
den erfaßten
Streifen dazu, aus dem Einsatz 84 ausgestoßen zu werden,
um eine zweite Position zum Testen einzunehmen, wie weiter oben
beschrieben ist.